Влажность, плотность и твердость черноземов после уборки пропашных культур (кукуруза, подсолнечник) составляют 10-14 %, 1,33-1,45 г / см3 и 2,5-4,5 МПа. В этих условиях большинство однооперационных орудий не обеспечивает создания оптимального по структурному составу и строению посевного слоя почвы, имеющего высокую водопоглощающую, влаго­сберегающую и противоэрозионную способность.

Для совершенствования технологии подготовки посевных площадей под озимые после кукурузы на силос и зерно учеными ИЗК НААН проведены исследования по следующей схеме:

1) раздельная пошаговая обработка почвы на глубину 8-10 см тяжелым дискатором, противоэрозионным культиватором в сцепке с игольчатыми боронами, прикатывание кольчато-шпоровым катком (контроль);

2) полосная чизельная обработка пласта на 7-16 см комбинированным агрегатом, в состав которого входят прямые звездчатые тандемные диски, чизельные лапы с активным захватом 10-12 см, двухрядный зубчато-дисковый каток.

При размещении пшеницы после подсолнечника были предусмотрены следующие варианты:

1) лущение стерни тяжелой дисковой бороной БДП-6,3 (8-10 см), допосевная культивация КПС-4 (6-8 см), прикатывание КЗК-5,6, посев сеялкой СЗ-3,6 (контроль);

2) подготовка агрофона и посев почвообрабатывающе-посевным комплексом (ППК) AMAZONE, укомплектованным ротором активного действия, уплотнительным катком и насадной сеялкой.

Почва опытных участков – чернозем обыкновенный полнопрофильный и среднеэродированный на лессе, содержание в пахотном слое (0-30 см) – 2,5-4,9 %.


Озимая пшеница отрицательно реагирует как на очень плотное, так и чрезмерно рыхлое строение почвы.


Так, снижение ее объемной массы до 0,94 г / см3 при общей скважности 61,7 % приводит к уменьшению урожайности зерна на 34,7 %. Критическими для культуры являются величины, превышающие 1,35-1,45 г / см3. Поэтому для реализации своих потенциальных возможностей она требует оптимальных показателей уплотненности пашни, которые для черноземов обыкновенных Степи составляют 1-1,15 г / см3 в слое 0-10 см и 1,15-1,3 г / см3 в слое 10-20 см.

При этом большое значение имеет пространственная изменчивость строения почвы в горизонтальном и вертикальном направлениях.

И хотя озимые несколько меньше, чем яровые, реагируют на колебания показателей плодородия пахотного слоя, однако и для них должна быть создана соответствующая «зона трофического комфорта», в пределах которой лучше развивается корневая система в начале вегетации растений.

Подготовка к озимым после кукурузы

Выращивание кукурузы на силос и зерно характеризуется высокой энергоемкостью технологического цикла работ. Вследствие многократных проходов технических средств по полю во время сева, ухода за растениями и при уборке урожая пахотный слой почвы переуплотняется, особенно верхние 10-20 см. При таких условиях чрезвычайно важной задачей, наряду с формированием агротехнически приемлемых параметров посевного слоя, является частичное разрушение прочной «подош­вы», расположенной непосредственно под семенным ложем. Она существенно тормозит скорость впитывания воды осадков, сокращает объемы накоп­ленной влаги и глубину промачивания чернозема.

При определении качественных показателей работы почвообрабатывающих орудий получены следующие результаты.

После прохода чизельного комбинированного агрегата почва с влажностью 15,4 % была разрыхлена узкополосно в интервале глубин от 7,3 до 16,5 см, глубина обработки тяжелой тандемной дисковой бороной изменялась в пределах 6,2-10,3 см. Средняя квадратическая высота неровностей поверхности поля в первом случае составила 2,9, во втором – 5,7 см. Степень крошения почвы комбинатором (фракции менее 50 мм) варьировала от 76,9 до 93,6 %, тогда как при раздельном использовании орудий этот показатель равнялся 48,9-62,1 %, а количество фракций размером более 100 мм достигало 18,8-29,1 %. Для создания мелкокомковатой структуры посевного слоя здесь были необходимы дополнительные агроприемы.

В засушливые годы при раздельной подготовке участков почва в слое 0-10 см имела слишком рыхлое строение (0,83 г / см3) и уплотнялась до оптимальных величин только за счет прикатывания или ливневых дождей. Плотность слоя 10-20 см оставалась на уровне 1,35 г / см3.

При совмещении технологических операций формировалась объемная масса посевного слоя, что обусловлено наличием неразрыхленных полос в виде скрытых внутрипочвенных гребней, а также качественной работой двухрядного зубчато-дискового катка. Последний, в отличие от кольчато-шпоровых, кольчато-зубовых, прутковых и трубчатых аналогов, обеспечивает равномерное уплотнение профиля почвы в диапазоне 3-11 см благодаря давлению на нее в вертикальной плоскости и по горизонтали. Устройство гарантирует высокую степень гранулярности, не забивается землей и остатками, хорошо адаптируется к различным условиям. Плотность почвы на глубине 10-20 см (1,29 г / см3) не превышала верхней границы условного оптимума для озимых (1,3 г / см3), что объясняется локальным разрушением прослойки чизельными лапами.

При обработке поля комбинированным агрегатом на поверхности оставались незаделанными 30-45 % пожнивных остатков кукурузы. Шероховатый микрорельеф и полосное разуплотнение пласта способствовали повышению водопроницаемости чернозема и устойчивости его к водной эрозии, создавая предпосылки для дополнительного накопления влаги в посевном и подстилающих слоях почвы. К примеру, дождь ливневого характера слоем 34,7 мм (28 августа) при исходных запасах ее в слое 0-15 см на уровне ВЗ (влажность увядания растений) промачивал почву на глубину 34 см против 26 см на контроле. Консервация влаги в нижней части пахотного слоя на фоне чизелевания обеспечивает большие потенциальные возможности для ее сохранения в бездождевые периоды осенью и пролонгированного использования растениями озимой пшеницы в начальный период вегетации.

Продуктивность озимой пшеницы, размещаемой после поздних непаровых предшественников, во многом зависит от количества и послойного перераспределения влаги, аккумулированной в течение холодного времени года, а также от глубины промачивания почвы.

В наших опытах преимущество ленточной чизельной обработки по объему накоп­ленной влаги прослеживалось в течение всего периода наблюдений, однако наиболее заметно – в годы с низкими (менее 30 мм) осенними запасами ее в слое почвы 0-150 см и повышенным количеством осадков в ноябре-декабре, выпадавших преимущественно в виде дождя. В этих условиях разница по вариантам достигала 35 мм (табл. 1).

Подготовка агрофона комбинированным агрегатом способствовала лучшему проникновению воды в глубокие горизонты.


Так, различия между дисковой и чизельной обработками в пользу последней в пределах слоя 50-100 см составляли 5,8 мм, то в слое 100-150 – 15,4 мм. В засушливые годы разбег увеличился соответственно до 8,2 и 26,6 мм. При этом в первом случае (дискование) влага перемещалась на глубину 108 см, во втором (чизелевание) достигала отметки 127 см.


Установлено, что пшеница на участках чизелевания отмечалась повышенной продуктивной кустистостью растений. Разница менее заметна в благоприятные и больше засушливые годы, когда при относительно хорошем травостое и поверхностном размещении корневой системы по мелкой дисковой обработке возрастало количество недоразвитых стеблей (подгона) и уменьшалась масса 1000 семян. В результате урожайность зерновой культуры здесь была меньше в среднем на 0,38 т / га (табл. 2).

Когда подготовленные участки оставляли под яровые культуры, более эрозионно опасным оказался агрофон, готовившийся однооперационными орудиями. Смыв почвы в зимне-весенний период здесь увеличивался на 5,6 т / га в сравнении с чизелеванием (3,2 т / га), особенно если на очень увлажненную талую поверхность выпадал дождь. Мутность стекающей воды составляла соответственно 67,7 и 32 г / л. Тенденции формирования водного режима почвы и продуктивности растений ярового ячменя по вариантам опыта были аналогичны пшенице озимой при меньших абсолютных показателях урожайности зерна. Это позволяет использовать чизельный агрофон без дополнительной обработки для сева яровых культур (при отсутствии гарантии получения всходов озимых).

Проведение узкополосного чизельного рыхления комбинированным агрегатом на глубину 7-15 см после кукурузы на силос благодаря улучшению свойств и режимов чернозема, повышению урожайности (пшеница – 0,38 т / га, ячмень – 0,34 т / га) и совмещению технологических операций обеспечивает в сравнении с контролем (раздельная подготовка почвы) снижение расхода топлива на 4 л / га, себестоимости продукции на 12-14 %, энергоемкости производства зерна на 10-15 %.

Применение чизельного комбинированного агрегата после зерновой кукурузы с вовлечением в кругооборот всей побочной продукции требует соблюдения определенных регламентов и нормативов выполнения обработки в первые сутки после завершения уборочных работ, измельчения листостебельной массы (отрезки размером 5-10 см) комбайнами непосредственно во время сбора урожая или сразу после него специальными измельчителями активного типа, равномерного распределения пожнивных остатков на поверхности почвы, проведения предварительного фонового лущения стерни дискаторами (борона, плуг) или переоборудования орудия путем замены прямых звездчатых дисков сферическими. При выращивании пшеницы и ячменя по чизельной обработке в условиях Степи предпочтение имеют сеялки прямого посева, оборудованные культерами и дисковыми сошниками.

Подготовка к озимым после подсолнечника

В посевах подсолнечника летом благодаря сплошному затенению поверхности листьями динамично и в щадящем режиме происходит увлажнение – высушивание, нагревание – охлаждение почвы. Листовой аппарат масличной культуры в качестве защитного экрана надежно предотвращает развитие внутренней эрозии и заиление пор. Наряду с этим под влиянием разветв­ленной корневой системы, а также продуктов обмена и автолиза почвенных микроорганизмов, участвующих в процессах разложения растительных остатков, улучшается структура чернозема. Как результат ко времени проведения обработки посевной слой почвы под подсолнечником менее уплотнен и распылен, чем под кукурузой.

Испытания ППК AMAZONE показали, что при сухой почве для улучшения качественных показателей накануне проведения роторной обработки следует выполнить фоновое лущение (дискование) стерни на глубину 6-8 см. При оптимальной влажности пахотного слоя фрезу агрегатируют с рыхлителем, который, имея плоскорежущие лапы с широким захватом и большим расстоянием между стойками, обеспечивает предварительное частичное измельчение стеб­лей подсолнечника, подъем пласта и существенное улучшение качества работы роторного орудия.

Фрезерование позволяет обработать почву на одинаковую глубину, заделать измельченные пожнивные остатки и удобрения, улучшить водно-физические и биологические свойства чернозема, ускорить поступление элементов питания из почвенной среды к растениям (табл. 3).

На озимом поле комплекс AMAZONE более эффективен, когда уборка предшественника совпадает с оптимальными сроками сева, а посевной слой содержит минимально необходимые запасы влаги для прорастания семян. К примеру, при выпадении умеренных осадков (9,3 мм) по роторной обработке были получены удовлетворительные всходы, а в контрольном варианте (дискование БДП-6,3) рыхлая комковатая почва оказалась полусухой, что спровоцировало набухание зерновок и привело к гибели их в количестве 20-25 %. Как следствие, во время прекращения осенней вегетации густота растений на участках с раздельным выполнением технологических операций в среднем за период исследований равнялась 308, при использовании ППК – 409 шт. / м2.

При посеве пшеницы в конце допустимых сроков преимущество технологической схемы совмещения операций обусловливалось главным образом более равномерным высевом семян, 92 % которых заделывались на заданную глубину (4-5 см). На фоне применения сеялки СЗ-3,6 количество зерновок в этом слое не превышало 56 %, остальные размещались мельче 4 или глубже 5 см. Это приводило к изреженности всходов, ухудшению условий выживания растений и снижению урожайности озимой пшеницы в сравнении с посевом AMAZONE на 1,19 т / га.

Подготовка почвы под озимые: выводы

1. Для сохранения остаточной (теневой) влаги обработку почвы под озимые по непаровым предшественникам (кукуруза, подсолнечник) необходимо проводить в течение первых двух суток после сбора урожая.

2. Для улучшения качества работ, получения дополнительной продукции, экономии энергии и средств подготовку участков после кукурузы на силос целесообразно выполнять комбинированным агрегатом, оборудованным звездчатыми прямыми дисками, чизельными лапами с активным захватом 10-12 см и тандемным тяжелым катком.

3. Применение комбинированного дисково-чизельного агрегата при вовлечении в кругооборот побочной продукции (кукуруза на зерно) требует тщательного измельчения и равномерного распределения листостебельной массы на поле, предварительного фонового лущения стерни или переоборудования орудия путем замены прямых дисков сферическими.

4. Эффективность ППК AMAZONE, базой которого является роторный культиватор активного действия, уплотнительный каток и насадная сеялка, повышается на фоне поверхностного дискования или использования вспомогательного рыхлительного устройства, при оптимальном увлажнении пахотного слоя почвы, а также при посеве пшеницы в конце допустимых сроков за счет равномерного (по площади и глубине) высева семян.

5. Поля, готовившиеся под озимые после кукурузы по схеме узкополосного чизелевания, в экстремально засушливые годы предлагается оставлять без дополнительной обработки для выращивания яровых зерновых культур (ячмень). 

Таблица 1. Динамика запасов доступной влаги под озимой пшеницей в холодное время года, мм (слой 0-150 см)

Годы

Запасы влаги в почве

Накоплено влаги за период

Усвоено осадков, %

осенью

весной

Дисковая обработка

Засушливые

18

153

135

36

Умеренно-влажные

82

202

120

30

Влажные

129

224

95

23

Среднее

76

193

117

30

Чизельная обработка

Засушливые

18

188

170

45

Умеренно-влажные

82

219

137

35

Влажные

129

228

99

24

Среднее

76

211

135

35

Таблица 2. Урожайность зерновых колосовых культур, т/га (чернозем обыкновенный среднеэродированный, склон 2,5-3°)

Культура

Технология обработки почвы

Годы

Среднее

засуш­ливые

умеренно-влажные

влажные

Озимая пшеница

Раздельная (дискатор-культиватор + борона-каток)

2,06

4,75

5,86

4,22

Совмещенная (дисково-чизельный комбинированный агрегат)

2,28

5,14

6,37

4,60

Яровой ячмень

Раздельная (дискатор-культиватор + борона-каток)

1,82

2,21

3,01

2,35

Совмещенная (дисково-чизельный комбинированный агрегат)

1,97

2,60

3,49

2,69

НСР05

Культура

0,42

0,48

0,48

Обработка почвы

0,43

0,34

0,42

Взаимодействие

0,61

0,67

0,60

Таблица 3. Оценка различных технологических схем обработки почвы и посева озимой пшеницы после подсолнечника

Показатели

Технические средства

БДП-6,3 + КПС-4 + КЗК-5,6 + СЗ-3,6 (контроль)

ППК AMAZONE

Структурный состав почвы в посевном слое (0-8 см),%

– частицы размером 0,25-3 мм

26,7

51,2

– частицы размером более 3 мм

58,1

42,7

Плотность почвы в слое 0-10 см, г / см3

1,02

1,18

Влажность почвы на глубине заделки семян (4-8 см), %

12,9

15,6

Запасы питательных веществ в слое 0-20 см, мг / кг

– N-NO3

18,9

29,8

– P2O5

118

121

Густота всходов, шт. / м2

308

409

Коэффициент кущения (осенью)

1,8

3

Выживание растений, %

70

87

Урожайность зерна, т / га

3,79

4,98

Андрей Горбатенко, кандидат сельскохозяйственных наук,

Владимир Судак, кандидат сельскохозяйственных наук,

Лидия Десятник, кандидат сельскохозяйственных наук,

Владимир Чабан, кандидат сельскохозяйственных наук,

Сергей Семенов, ГУ Институт зерновых культур НААН Украины